Einführung Wechselstrom

Für die Einführung der bisherigen Größen, Gesetze und Verfahren, sowie aller Berechnungsgrundlagen wurde bisher immer die Gleichstromtechnik herangezogen. In der alltäglichen Praxis jedoch findet die Gleichstromtechnik kaum Anwendung. Die Verarbeitung von Informationen durch elektrische Signale, sowie Erzeugung, Übertragung und Nutzung von elektrischer Energie erfolgt fast ausschließlich mit Hilfe der Wechselstromtechnik, welche auszeichnet, dass zeitliche veränderliche Spannungen und Ströme genutzt werden. 

Dabei muss man ein wenig differenzieren:

• Periodische Spannungen und Ströme werden vorzugsweise in der Energietechnik genutzt und haben eine sinusförmige Erscheinung.
• Nicht periodische Signale werden hingegen besonders in der Informationstechnik eingesetzt.

Aufgrund der sinusförmigen Erscheinung spricht man bei ersterem auch von der Sinusstromtechnik. In diesem Bereich werden alle Verfahren berücksichtigt, in denen alle Ströme und Spannungen sinusförmig und zeitveränderlich sind. 

Die Eigenschaften eines Sinusnetzwerkes sind:

• Die von den Quellen gelieferten Sinusgrößen [Anregungsgrößen] weisen die gleiche Frequenz auf.
• Es wird vernachlässigt, dass Induktivitäten, Kapazitäten und Widerstände nur in großflächigen Anordnungen auftreten können.
• Die elektrischen Eigenschaften der Elemente im Netzwerk sind unabhängig von ihren Klemmgrößen und der Zeit.
• Der Zustand des Netzwerks lässt sich als eingeschwungen bezeichnen. 

Sind diese vier Voraussetzungen erfüllt, so sind auch die betreffenden Reaktionsgrößen wie die Spannungen oder die Ströme im Netz Sinusgrößen mit einer gleichen Frequenz und Anregungsgrößen. 

Periodische Zeitfunktionen

Man kann elektrische Vorgänge unterteilen in zeitunabhängige Vorgänge, wie es bei Gleichströmen und Gleichspannung der Fall ist und in zeitabhängige Vorgänge, wie sie bei der Wechselstromtechnik auftreten. 

Um die Wirkung einer periodischen Größe beurteilen zu können, reicht häufig schon die Kenntnis eines Kennwerts dieser Größe. Besonders der arithmetische Mittelwert dient als Werkzeug zur Aufteilung von periodischen Größen in Wechselgrößen und Mischgrößen. 

Im kommenden Kurstext wird neben dem arithmetischen Mittel auf einige weitere Größen eingegangen, welche die Grundlage für spätere Berechnungsvorgänge darstellen.